Из уравнения (13) можно записать
(15)
При исследовании адсорбции из растворов условием стандартного состояния является отсутствие взаимодействия между молекулами растворенного вещества, а также с молекулами воды, которое нарушило бы ее структуру. Этому стандартному состоянию соответствует бесконечно разбавление органического компонента водой в равновесном растворе и адсорбционной фазе.
Рассмотрим предельное значение коэффициента активности при
. Подставив
в уравнение (14), получим:
(16)
где
– равновесная концентрация, соответствующая плотному заполнению адсорбционной фазы, т.е.
.
Наибольшему заполнению адсорбционной фазы соответствует равновесная концентрация, равная концентрации насыщенного раствора Cs:
при
(17)
Поскольку вид функции
от θ в общем случае выражается кривой, которая монотонно изменяется от
(при
) до
(при
), для приближенного вычисления
при любом
можно использовать широко распространенный в химической технологии прием «рабочей линии». Для этого на ординате при
откладывают величину
и соединяют эту точку с началом координат. Тогда приближенное значение
при любом значении
можно найти из соотношения:
(18)
На рис. 6 показано изменение
от
для нитробензола (дипольный момент равен 3,96D). Штриховая прямая получена для значений
, рассчитанных по растворимости.
Рис.6. Зависимость lg fi от θ для молекул нитробензола, адсорбированного на угле КАД (штриховая линия рассчитана по растворимости)
Из рис. 6 видно, что до относительно заполнения
эти прямые не совпадают. Еще более сильное диполь – дипольное отталкивание наблюдается в случае адсорбции n-нитроанилина (дипольный момент равен 6,17D).
Предельное значение коэффициента активности, таким образом, можно рассчитывать по константе адсорбционного равновесия и растворимости в тех случаях, когда диполь – дипольное отталкивание молекул в адсорбционной фазе отсутствует или незначительно (при малых дипольных моментах молекул).
Разделение урана и тория с помощью тонкослойных неорганических сорбентов
Цель работы:
Концентрирование микроколичеств тория из
водного раствора соли уранила.
Уран и торий являются наиболее
распространенными природными радиоактивными элементами. Три естестве ...
Акриламид и полиакриламид: получение и свойства
...
Исследования химии в 20-21 веках
На рубеже тысячелетий в каждой из главных
областей естествознания – биологии, физике, химии - произошли и происходят
одинаково важные, капитальные, но притом различные метаморфозы.
Бурно ...